Eixo da turbina
Os eixos das turbinas são componentes essenciais das turbinas a gás e a vapor, responsáveis pela transmissão da energia mecânica produzida durante o processo de combustão ou vapor. Entretanto, vários fatores como desgaste mecânico, danos hidráulicos, influências ambientais e estresse térmico podem comprometer a integridade desses eixos. Isso pode levar à diminuição da eficiência da geração de energia, desligamentos inesperados e reparos caros.
Benefícios do eixo da turbina
O eixo da turbina possui as seguintes características e vantagens:
Alta resistência e durabilidade
O eixo da turbina é feito de materiais-de alta qualidade e possui excelente resistência e durabilidade, tornando-o adequado para trabalhar em diversos ambientes de carga.
Ruído e vibração reduzidos
O eixo da turbina pode equilibrar o peso e a força durante a rotação, reduzindo o ruído e a vibração e melhorando a estabilidade e segurança de todo o sistema.
Processamento de precisão
O eixo da turbina requer processamento e montagem precisos durante a fabricação para garantir a conformidade com rígidos padrões de qualidade e manter alta eficiência e confiabilidade na linha de produção.
Manutenção e substituição convenientes
Como a vida útil do eixo da turbina depende do ambiente de aplicação e do uso, ele foi projetado para ser fácil de manter e substituir, tornando a manutenção e o reparo mais convenientes e eficientes.
Tipos de eixo de turbina
Existem duas variantes principais:
Eixos Sólidos
●Usinado a partir de uma única peça de material-sem juntas ou soldas.
● Fornece integridade máxima para transmitir as cargas de torque mais altas.
●Usado em pequenos conjuntos de turbinas.
●Têm limitações de diâmetro e comprimento máximos com base na disponibilidade de matéria-prima.
Eixos ocos
●Construído através da soldagem de múltiplas seções.
●Permite diâmetros maiores e eixos mais longos do que projetos sólidos.
●O furo fornece uma rota para fluidos de resfriamento ou lubrificantes.
●Exigir considerações adicionais sobre a qualidade e integridade da solda.
Visão geral dos problemas comuns que afetam os eixos das turbinas
Aqui estão alguns dos principais problemas que podem impactar os eixos das turbinas:
Desgaste Mecânico
O desgaste mecânico ocorre devido à operação contínua, onde o atrito entre as peças móveis desgasta gradualmente as superfícies dos materiais. Isso pode levar a:
Eficiência reduzida:Quando as superfícies ficam irregulares, aumenta a resistência e diminui a eficiência geral da turbina.
Aumento do tempo de inatividade:Podem ser necessários reparos ou substituições frequentes, resultando em interrupções nas operações.
Corrosão
A corrosão ocorre quando os eixos das turbinas são expostos à umidade e a vários produtos químicos, o que enfraquece sua integridade estrutural. A corrosão pode se manifestar como:
Pitting:Cavidades pequenas e profundas que concentram tensões e têm potencial para iniciar fissuras.
Degradação de superfície:A corrosão geral na superfície reduz o diâmetro do eixo, impactando sua capacidade de suportar cargas.
Fadiga Térmica
Mudanças repetidas de temperatura podem causar fadiga térmica nos eixos das turbinas. Isso acontece quando os materiais se expandem e contraem devido às variações de temperatura. O estresse térmico resultante pode levar a:
Formação de fissuras:Com o tempo, micro-se desenvolvem porque diferentes materiais se expandem em taxas diferentes.
Deformação de materiais:A exposição prolongada a altas temperaturas pode deformar permanentemente o eixo, afetando seu alinhamento e equilíbrio.
Tipos de turbina
Motores turbojato
Os motores turbojato parecem completamente diferentes em comparação com os motores recíprocos, mas o princípio usado para operar esses motores é o mesmo. Neste tipo de turbina, o ar se move em alta velocidade para a entrada de combustível e ignitor da câmara. Esta turbina induz gases de exaustão aumentando o ar.
Motores turboélice
Em um motor turboélice, a turbina é conectada a uma hélice por meio de um sistema de engrenagens. Nesta turbina, o turbojato gira um eixo que está conectado a uma caixa de transmissão. Uma caixa de transmissão reduz o processo de rotação e a engrenagem que se move lentamente é conectada ao dispositivo de transmissão. A hélice de ar gira e gera impulso.
Motores turbofan
Os melhores turboélices e turbojatos estão conectados a motores turbofan, onde um motor Turbofan é conectado à parte frontal de um motor turbojato por meio de um ventilador de duto. Aqui, esta ventoinha cria um impulso adicional ao motor para esfriá-lo e reduzir a produção de ruído.
Motores turboeixo
O motor turboeixo é usado para fornecer energia a um eixo, de modo que ele acione algo, exceto uma hélice. A principal diferença entre o turboeixo e um motor turbojato é que os motores turboeixo são amplamente utilizados em aeronaves de grande porte como unidades de potência secundárias. Em um motor turboeixo, a maior parte da energia gerada a partir dos gases em expansão é usada principalmente para operar uma turbina, em vez de criar empuxo.
Proteção leve e rígida do eixo da turbina
Toda a montagem é modular, o que significa que um grupo de apenas duas ou três pessoas pode montar a estrutura de guarda. A utilização de fixadores capturados e porcas de rebite significa que não são necessárias ferramentas especiais para a instalação. Como a tampa do eixo é suportada pela estrutura de alumínio, foram necessárias apenas algumas braçadeiras C-para segurar a base da proteção no lugar. Isto elimina a necessidade de quaisquer modificações arriscadas na carcaça do mancal da turbina. Ao fazer a proteção do eixo personalizada, a curva e as nervuras formadas no Kydex significavam que, apesar da construção leve, a estrutura da proteção do eixo era rígida o suficiente para evitar qualquer contato com o eixo caso alguém caísse ou se apoiasse na proteção.
Com as proteções finais instaladas, os funcionários agora podem acessar o fundo do poço da turbina para coletar informações essenciais sobre o status da turbina e realizar manutenção regular sem desligar todo o sistema da turbina. Isso economiza tempo, recursos e custos para a barragem e evita possíveis lesões no local de trabalho.
Diferenças entre uma turbina e um gerador
O objetivo das turbinas e geradores é produzir energia elétrica que abastece instalações residenciais, comerciais e outras, eletrodomésticos e muito mais. No entanto, turbinas e geradores funcionam de maneira um pouco diferente. Uma turbina converte várias formas de energia em movimento rotacional, enquanto um gerador converte esse movimento rotacional em eletricidade.
Diferenças de fabricação entre turbinas e geradores
As turbinas funcionam de maneira semelhante aos ventiladores, com pás que giram em torno de um eixo central. As turbinas a gás e a vapor consistem em múltiplas camadas de pequenas pás que giram quando água, gás ou ar flui através delas, o que alimenta o eixo da turbina.
Os geradores também possuem um eixo central, mas esse eixo é equipado com ímãs enrolados em fio. Bobinas estacionárias de fio, que constituem o estator do gerador, circundam o eixo e os ímãs. À medida que o eixo gira, os campos magnéticos produzidos pelo rotor passam pelas bobinas de fio do estator, gerando corrente elétrica.
Em algumas configurações de gerador, as bobinas de fio são montadas no eixo enquanto os ímãs permanecem estacionários. Independentemente da configuração, a corrente elétrica é gerada quando os campos magnéticos passam pelas bobinas do fio. O serviço do gerador de turbina, incluindo manutenção, é realizado para reparar, substituir ou revisar esses componentes.
Diferenças de aplicação entre turbinas e geradores
As turbinas geram energia, mas também produzem energia rotacional para outras aplicações, principalmente na indústria de transportes. As turbinas a vapor utilizam a pressão das caldeiras para gerar energia em diversas indústrias, enquanto as turbinas de combustão queimam gás natural para alimentar embarcações no mar. Nos aviões, as turbinas funcionam como motores a jato que operam com querosene, aumentando a velocidade dos gases quentes para produzir impulso a jato ou gerar energia rotacional para girar as hélices dos aviões.
Os geradores de turbina são projetados especificamente para produzir eletricidade e são aplicados de diversas maneiras. Eles geram energia para usinas de energia na rede elétrica e também são usados em aeronaves para fornecer energia elétrica para sistemas de controle e luzes. Além disso, eles são utilizados em plataformas de petróleo offshore e em navios no mar. Os geradores de emergência atendem aplicações residenciais e comerciais quando a rede elétrica principal falha. Os veículos usam versões menores de geradores, conhecidos como alternadores, para produzir eletricidade que carrega a bateria do carro.
Que material é usado para fazer o eixo da turbina?
Materiais ferrosos, não{0}}ferrosos e não{1}}metálicos são usados como materiais de eixo, dependendo da aplicação. Alguns materiais ferrosos comuns usados em eixos são discutidos abaixo.
Aço carbono-laminado a quente
Este material é o mais barato. Como é laminado-a quente, a escamação está sempre presente na superfície e é necessária usinagem para tornar a superfície lisa.
Composição-de liga/carbono simples trefilada a frio
Sendo estirado-a frio, esse material tem um acabamento liso e brilhante. Portanto, a quantidade de usinagem necessária é mínima. Ele também oferece melhor resistência ao escoamento e é amplamente utilizado em eixos de transmissão-de uso geral.
Aços Liga
O aço-liga, como o nome sugere, é uma mistura de vários elementos adicionados ao aço original para melhorar certas propriedades físicas. Para aproveitar plenamente os materiais de liga, é necessário o tratamento térmico dos componentes após a fabricação. Níquel, cromo e vanádio são alguns materiais de liga comuns. No entanto, o aço-liga é mais caro.
Esses materiais são usados para condições de serviço relativamente severas. Quando é necessária alta resistência, os aços-liga são preferidos. Eles são menos propensos a rachar, deformar ou distorcer durante o tratamento térmico e têm menos tensões residuais em comparação com o aço carbono (CS).
Em certos casos, o eixo precisa ser resistente-ao desgaste. Nesses casos, atenção especial deve ser dada ao endurecimento superficial do eixo. Os tipos comuns de métodos de endurecimento de superfície incluem:
● Endurecimento da superfície
● Endurecimento e cementação
●Cianeto e nitretação
PARA QUE É UTILIZADO UM EIXO DE TURBINA?
O eixo da turbina conecta a turbina ao gerador, girando na mesma velocidade da turbina. É essencialmente um item utilizado em máquinas projetadas para produzir energia contínua. O sistema em que é usado basicamente extrai energia de um fluxo de fluido e depois a converte em uma forma ou meio utilizável. Freqüentemente, você encontrará grandes turbinas no setor de geração de energia, onde desempenham um papel importante no funcionamento bem-sucedido desses tipos de unidades.
Nossa fábrica
A China Welong foi fundada em 2001, sendo uma fornecedora profissional de serviços internacionais de cadeia de suprimentos integrada. Estamos nos concentrando em produtos industriais de metal customizados, com o objetivo de capacitar o mundo com a melhor cadeia de suprimentos da China. Desde a criação, oferecemos serviços de desenvolvimento e gerenciamento de fornecedores, supervisão de compras e controle de qualidade na China para muitas empresas líderes nas áreas de fabricação industrial internacional, perfuração de petróleo, aeroespacial e tratamento médico-de alta qualidade.
Certificações
Perguntas frequentes
P: Qual é a aplicação do turboeixo?
P: Qual é a utilidade do eixo da turbina?
P: Quais são as vantagens de um eixo turbo?
P: Em que é usado um eixo turbo?
P: Por que os eixos do turbo quebram?
P: Quão rápido um eixo turbo gira?
P: Como um eixo turbo dobra?
P: Quais são as vantagens de um motor turbo eixo?
P: Como um eixo turbo se encaixa?
P: Qual é o princípio de funcionamento de uma turbina?
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P: Qual material é o eixo do turbo?
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